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南极变北极?地磁变化速度比预期快10倍,或在百年内倒转!

科学 鱼视角

地球有个磁场,其存在就像是在地球外加了一道防护罩,以保护地球生命不受太阳风冲击和免受有害的宇宙辐射,同时也是我们人类社会导航的基础。众所周知,磁针会指向北方。但科学家发现地球的磁极并不是一直不变的,平均每几十万年翻转一次。

南极变北极?地磁变化速度比预期快10倍,或在百年内倒转!

发表于《自然通讯》杂志的一项研究表明,地磁场改变方向的速度可能比以前想象中还要快10倍,有可能在100年内倒转。

可能有部分人不知道什么是地球磁场、如何形成的?一个简单的解释就是:我们可以把地球当成成一根大磁铁棒,而在大磁棒周围所分布的磁场就是地球磁场。而关于地球磁场形成的原因,学界有诸多不同说法,但都有共同点:外地核中液态金属运动所产生。所以它是不能人为改变的。不过因运动的原因,它自己在无时无刻变化中,时不时来个“南极变北极”。

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但磁极的翻转也不是几年就能完成的事,而是有可能历时上千或上万年。据科学家计算,在过去1.5亿年间,地球的磁极以不同频率反转了数百次。大概每数十万年地球磁极就会反转一次,上一次地球南、北极翻转是约780000年前。

来自英国利兹大学地球与环境学院副教授克里斯·戴维斯(Christopher Davies)博士和美国加利福尼亚大学圣地亚哥分校的凯瑟琳·康斯特布尔(Catherine Constable)通过地球表面以下约2800公里(1740英里)处、由镍和铁制成的外芯进行模拟,与过去100000年的地球磁场时间表相结合分析,得出一个结论:地球磁场方向变化速度可能还比以前想像的(每年大约1度的速度移动)还要快10倍,有可能在百年年进行翻转,而且方向的变化似乎与磁场的局部减弱相吻合。

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戴维斯表示:“在400年前,我们对磁场的了解还很不完全。由于这些迅速的变化代表了地核的某些极端行为,因此它们可以提供有关地球深层内部行为的重要信息。”

而磁极和磁场之间的相互作用是非常复杂的,它们的串联流动作用会使某些地方具有强磁性,其他地方则弱。比如高纬地区拥有强磁场,低纬地区出现弱磁场。

在他们的研究中,最明显的例子是39000年前,地磁场方向以每年大约2.5度的速度急剧变化,导致当时中美洲西部海岸一带区域出现局部磁场强度减弱现象。而现代地球长期存在一个弱磁场区域——南半球的南大西洋异常区(South Atlantic Anomaly),该区域的磁场强度在过去50年从24000nT下降至22000nT,令经过此区域的卫星和探测器都会出现异常。

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另外曾有研究表明,在过去200年来,地球磁场强度减弱了9%。不过即使地球磁场在减弱,但它也不会消失,至少数10亿年内不会消失。如果明天地球的磁场消失,会发生什么?首先大量带电的太阳粒子直接轰击地球表面,地球生命暴露于高水平的致癌紫外线辐射中,现代社会导航没有了,以感应磁场运动的鸟类和动物不知所措......短期内会出现问题,但肯定不是世界末日。至于大气层还存不存在,还不好说。

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